Особенности спектральной оценки поверхности титановых имплантов для животных

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В работе представлены результаты исследования состояния материала имплантатов, выполненных из титанового сплава и покрытых хитозаном. Имплантаты были исследованы до и после доклинического применения на животных. Особенностью метода исследования является использование спектроскопии комбинационного рассеяния, обладающей высокой чувствительностью в области 400–1 800 см−1. Подтверждение результатов исследований поверхности имплантатов получено с помощью растровой электронной микроскопии. Данные по спектральным изменениям приняты в качестве косвенной оценки полной биодеградации покрытия импланта через один месяц.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

П. Е. Тимченко

Самарский национальный исследовательский университет им. ак. С. П. Королёва

Автор, ответственный за переписку.
Email: journal@electronics.ru
Россия, Самара

Е. В. Тимченко

Самарский национальный исследовательский университет им. ак. С. П. Королёва

Email: journal@electronics.ru
Россия, Самара

Д. А. Долгушкин

Самарский государственный медицинский университет, институт экспериментальной медицины и биотехнологий

Email: journal@electronics.ru
Россия, Самара

О. О. Фролов

Самарский национальный исследовательский университет им. ак. С. П. Королёва

Email: journal@electronics.ru
Россия, Самара

А. Н. Николаенко

Самарский государственный медицинский университет, институт экспериментальной медицины и биотехнологий

Email: journal@electronics.ru
Россия, Самара

Л. Т. Волова

Самарский государственный медицинский университет, институт экспериментальной медицины и биотехнологий

Email: journal@electronics.ru
Россия, Самара

А. Ю. Ионов

Самарский национальный исследовательский университет им. ак. С. П. Королёва

Email: journal@electronics.ru
Россия, Самара

Список литературы

  1. Privalov V. E., SHemanin V. G. Lidarnoe uravnenie s uchetom konechnoj shiriny linii. Izvestiya RAN. 2015;79(2):170–180. Привалов В. Е., Шеманин В. Г. Лидарное уравнение с учетом конечной ширины линии. Известия РАН. 2015;79(2):170–180.
  2. Krafft C., Dietzek B., Popp J. Raman and CARS microspectroscopy of cells and tissues. Analyst. 2009;6(134):1046–1057
  3. Ramakrishnaiah R., Rehman G., Basavarajappa S., Khuraif A., Durgesh B., Khan A., Rehman I. Applications of Raman spectroscopy in dentistry: Analysis of tooth structur. Appl. Spectrosc. Rev. 2015; 50(4):332–350.
  4. Orunbaev A. Primenenie metodov IK-spektroskopii v medicine. Science and Education Scientific. 2021:2(4): 215–220. Орунбаев A. Применение методов ИК-спектроскопии в медицине. Science and Education Scientific. 2021:2(4): 215–220.
  5. Grigorenko V. B., Morozova L. V. Primenenie rastrovoj elektronnoj mikroskopii dlya izucheniya nachal’nyh stadij razrusheniya. Aviacionnye materialy i tekhnologii. 2018;1(50):77–87. Григоренко В. Б., Морозова Л. В. Применение растровой электронной микроскопии для изучения начальных стадий разрушения. Авиационные материалы и технологии. 2018;1 (50):77–87.
  6. Chouirfa H., Bouloussa H., Migonney V., Falentin-Daudré C. Review of titanium surface modification techniques and coatings for antibacterial applications. ActaBiomater. 2019; 83: 37–54.
  7. Guan B., Wang H., Xu R., Zheng G., Yang J., Liu Z., Cao M., Wu M., Song J., Li N., Li T., Cai Q., Yang X., Li Y., Zhang X. Establishing antibacterial multilayer films on the surface of direct metal laser sintered titanium primed with phase-transited lysozyme. Sci Rep. 2016, 6: 36408.
  8. Privalov V. E., Shemanin V. G. Experimental Probing of Industrial Aerodisperse Flows. Scientific and Technical Bulletin of St. Petersburg Polytechnical University. Physics. Sciences. 2014, 206(4): 64–73.
  9. Romanò C. L., Scarponi S., Gallazzi E., Romanò D., Drago L. Antibacterial coating of implants in orthopaedics and trauma: a classification proposal in an evolving panorama. J OrthopSurg Res. 2015;10:157.
  10. Sánchez-Bodón J., Andrade Del Olmo J., Alonso J. M., Moreno-Benítez I., Vilas-Vilela J.L., Pérez-Álvarez L. Bioactive coatings on titanium: a review on hydroxylation, self-assembled monolayers (sams) and surface modification strategies. Polymers (Basel). 2021, 14(1):165.
  11. Del Olmo J. A., Pérez-Álvarez L., Pacha-Olivenza M.Á., Ruiz-Rubio L., Gartziandia O., Vilas-Vilela J.L., Alonso J. M. Antibacterial catechol-based hyaluronic acid, chitosan and poly (N-vinyl pyrrolidone) coatings onto Ti6Al4V surfaces for application as biomedical implant. Int J BiolMacromol. 2021, 183:1222–1235.
  12. Katan T., Kargl R., Mohan T., Steindorfer T., Mozetič M., Kovač J., StanaKleinschek K. Solid Phase Peptide Synthesis on Chitosan Thin Films. Biomacromolecules. 2022, 23(3): 731–742.
  13. Lv H., Chen Z., Yang X., Cen L., Zhang X., Gao P. Layer-by-layer self-assembly of minocycline-loaded chitosan/alginate multilayer on titanium substrates to inhibit biofilm formation. J Dent. 2014, 42(11):1464–72.
  14. Kumari S., Tiyyagura H. R., Pottathara Y. B., Sadasivuni K. K., Ponnamma D., Douglas T. E.L., Skirtach A. G., Mohan M. K. Surface functionalization of chitosan as a coating material for orthopaedic applications: A comprehensive review. Carbohydr Polym. 2021, 255:117487. doi: 10.1016/j.carbpol.2020.117487. PMID: 33436247.
  15. Pellis A., Guebitz G. M., Nyanhongo G. S. Chitosan: sources, processing and modification techniques. Gels. 2022, 8(7):393. doi: 10.3390/gels8070393. PMID: 35877478; PMCID: PMC9322947.
  16. Tian Y., Wu D., Wu D., Cui Y., Ren G., Wang Y., Wang J., Peng C Chitosan-based biomaterial scaffolds for the repair of infected bone defects. Front BioengBiotechnol. 2022, 10:899760. doi: 10.3389/fbioe.2022.899760. PMID: 35600891; PMCID: PMC9114740.
  17. Timchenko E. V., Timchenko P. E., Pisareva E. V., Daniel M. A., Volova L. T., Fedotov A. A., Frolov O. O., Subatovich A. N. Optical analysis of bone tissue by Raman spectroscopy in experimental osteoporosis and its correction using allogeneic hydroxyapatite. Journal of Optical Technology. 2020, 87(3): 161–167.
  18. Timchenko P. E., Timchenko E. V., Volova L. T., Zybin M. A., Frolov O. O., Dolgushov G. G. Optical Assessment of Dentin Materials. Optical Memory and Neural Networks. 2020, 29(4): 354–357.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Образцы титана ВТ6 в виде брусков с покрытием на основе хитозана в стерильной упаковке

Скачать (2MB)
Метаданные
3. Рис. 2. Имплантация образца в лопатку крысы

Скачать (449KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Растровая электронная микроскопия образца титана ВТ6 с покрытием – хитозаном, увеличение 30

Скачать (194KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Растровая электронная микроскопия образца титана ВТ6 с покрытием – хитозаном, увеличение 1 000. Неоднородные участки покрытия – с гладким и неровным рельефом

Скачать (213KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Растровая электронная микроскопия образца титана ВТ6 с покрытием – хитозаном, увеличение 2000: a – участок с неровным рельефом; b – участок, покрытый прозрачной пленкой

Скачать (390KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Растровая электронная микроскопия образца титана ВТ6 с покрытием – хитозаном, увеличение 1 000. Отслаивание участка пленочного покрытия

Скачать (198KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Нормированные спектры КР исследуемых образцов титана ВТ6 с покрытием хитозаном: 1 – до имплантации, 2 – через 1 неделю, 3 – через 1 месяц после выведения животных из эксперимента

Скачать (521KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Результаты расчетов: а) График значений линейной дискриминантной функции 1 – до имплантации, 2 – через 1 неделю, 3 – через 1 месяц после выведения животных из эксперимента; b) Значения коэффициентов факторной структуры

Скачать (162KB)
Метаданные

© Тимченко П.Е., Тимченко Е.В., Долгушкин Д.А., Фролов О.О., Николаенко А.Н., Волова Л.Т., Ионов А.Ю., 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах